等离子体通常被认为是物质的第四种状态，是宇宙中最普通的物质态，分布范围也非常广泛，从温度约为1016K的白矮星磁化层到300K的地球电离层。我们通常所说的传统等离子体，大都是通过粒子之间的碰撞电离形成的，因为一般的碰撞势要求为几个电子伏特，一个电子伏特相当于11600开尔文，所以传统等离子体一般都是高温等离子体。近几年来，随着激光冷却和俘获技术的实现，为低温等离子体的产生奠定了坚实的基础，而我们所要研究的超冷等离子体就属于低温等离子体。与高温等离子体不同的是，低温等离子体中粒子之间的库仑相互作用能大于它们的平均动能，属于强耦合等离子体。所以能用于传统等离子体物理中的一些基本理论就无法来解释在低温等离子体物理中存在的一些奇特现象，如等离子体中的相变过程，多体空间相关联等。由于超冷等离子体的温度比较低，所以我们通常使用荧光探测、吸收成像探测和带电粒子探测技术三种探测方法对超冷等离子进行实验探测。超冷等离子体的产生大大拓展了传统等离子体物理研究的范围，使等离子体物理进入了一个新的研究领域，所以超冷等离子体的产生和应用将成为更有挑战性和开拓性的工作。另外，等离子体物理的发展还为材料、能源、信息、环境，空间物理和地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。　　本文首先扼要地介绍了等离子体的定义以及超冷等离子体的特征参量，其次详细地探讨了超冷等离子体产生的两种方法，在激光冷却和俘获铯原子的基础上分别利用双光子电离和里德堡原子自发演化的方法直接和间接地得到了超冷等离子体，最后还研究了超冷等离子体的扩散过程和里德堡原子的再复合过程。本文的主要内容如下:　　第一章为引言，介绍了等离子体的定义、特征参量以及超冷等离子体在国内外的研究进展。　　第二章介绍了超冷等离子体的产生方法、探测装置以及超冷等离子体实验的总光路图。　　第三章利用双光子直接电离的方法产生了超冷等离子体，并用一个简单的模型解释了超冷等离子体产生的物理机制，最后对实验结果进行了分析。　　第四章由双光子激发获得超冷里德堡原子，在一定条件下研究了由里德堡原子通过自发演化的方法间接获得了超冷等离子体，并对演化产生机制加以分析。　　第五章在超冷等离子体扩散30μ s后，增加一个脉冲电场，又观测到了里德堡原子的再复合过程，并对超冷等离子体的扩散和再复合机制做了简要分析。　　其中有创新性的工作是:　　1、分别通过双光子电离冷原子的方法和超冷里德堡原子自发演化的方法成功地获得了超冷等离子体，并对两种产生超冷等离子体的物理机制做了进一步的分析;　　2、研究了超冷等离子体的扩散和再复合过程，并在超冷等离子体的扩散过程中又观察到了里德堡原子的再复合。